CN103683462A

CN103683462A - 服务器机柜

Info

Publication number: CN103683462A
Application number: CN201210365181.9A
Authority: CN
Inventors: 冯守强; 王志谦; 胡娜; 张永肃; 魏伟; 李孝众; 张世聪
Original assignee: Beijing Baidu Netcom Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Baidu Netcom Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2032-09-26
Also published as: CN103683462B

Abstract

本发明提出一种服务器机柜，包括：多个服务器；第一电源插座和第二电源插座，第一电源插座与市电相连，第二电源插座与备用电池相连；电源母线，电源母线与多个服务器相连；为多个服务器供电的第一电源模块和第二电源模块，其中，第一电源模块和第二电源模块均与电源母线相连，且第一电源模块与第一电源插座相连，第一电源模块将市电电压转换为预设电压并提供至电源母线，第二电源模块与第二电源插座相连，第二电源模块将备用电池的电压转换为预设电压并提供至电源母线。根据本发明实施例的服务器机柜，通过采用一路市电直供方式和高压直流备用的方式，不仅减少建设成本，还能降低转换所造成的不必要的电能浪费。

Description

服务器机柜

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，特别涉及一种服务器机柜。

背景技术

随着服务器的高速发展在生活和工作当中带来了诸多便利，与此同时电能的消耗已经成为服务器和IDC开支的很大一部分，是当今服务器和IDC发展的瓶颈。

目前的服务器普遍采用两路市电经过UPS转换后供给服务器，两路电源均匀负载的方式。

虽然这种供电方式可以保证两路电源同时供电的目的，但是存在如下问题：

1、使用两路UPS建设和维护成本较高。

2、电流需要经过UPS的AC/DC、DC/AC两次转换，转换效率较低会对电能造成不必要的损失。

3、由于采用两路电源均匀负载方式，因此单电源模块的负载较低，从而导致功率因数较低无用功消耗增加，进一步造成不必要的电能浪费。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为达到上述目的，本发明的实施例提出一种服务器机柜，包括：多个服务器；第一电源插座和第二电源插座，所述第一电源插座与市电相连，所述第二电源插座与备用电池相连；电源母线，所述电源母线与所述多个服务器相连；为所述多个服务器供电的第一电源模块和第二电源模块，其中，所述第一电源模块和所述第二电源模块均与电源母线相连，且所述第一电源模块与所述第一电源插座相连，所述第一电源模块将市电电压转换为预设电压并提供至所述电源母线，所述第二电源模块与所述第二电源插座相连，所述第二电源模块将所述备用电池的电压转换为所述预设电压并提供至所述电源母线，其中，所述第一电源模块和第二电源模块之间相互通信，当所述第一电源模块和第二电源模块中的一个故障掉电时，所述第一电源模块和第二电源模块中的另一个启动为所述电源母线供电。

根据本发明实施例的服务器机柜，通过采用一路市电直供方式和高压直流备用的方式，不仅减少建设成本，还能降低转换所造成的不必要的电能浪费。并且，在本发明的实施例中，第一电源模块和第二电源模块之间可以相互通信，从而在市电掉电时，可以将备用电池的电能及时供给服务器。因此，本申请提高了服务器的电能利用率，降低了数据中心的建设成本和供电费用。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的服务器机柜的结构框图；

图2为根据本发明另一个实施例的服务器机柜的结构框图；

图3为根据本发明一个实施例的第一电源模块的结构框图；

图4为根据本发明一个实施例的第一电源模块的供电示意图；

图5为根据本发明一个实施例的第二电源模块的结构框图；

图6为根据本发明一个实施例的第二电源模块的供电示意图；

图7为根据本发明一个实施例的第一电源模块和第二电源模块的结合结构框图；以及

图8为根据本发明一个实施例的第一电源模块和第二电源模块的供电切换流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1为本发明一个实施例的服务器机柜的结构框图。如图1所示，该服务器机柜包括：多个服务器100、第一电源插座200、第二电源插座300、电源母线400、第一电源模块500和第二电源模块600。

第一电源插座200与市电相连，第二电源插座300与备用电池相连。电源母线400与多个服务器100相连，将第一电源模块500和第二电源模块600处理的电能传送至多个服务器100。第一电源模块500和电源母线400相连，且第一电源模块500与第一电源插座200相连，用于将市电电压转换为预设电压并提供至电源母线400。第二电源模块600与电源母线400相连，且第二电源模块600与第二电源插座300相连，用于将备用电池的电压转换为预设电压并提供至电源母线400。第一电源模块500和第二电源模块600之间相互通信，当第一电源模块500和第二电源模块600中的一个故障掉电时，第一电源模块500和第二电源模块600中的另一个启动为电源母线400供电。

图2为根据本发明另一个实施例的服务器机柜的结构框图。如图2所示，根据本发明实施例的服务器机柜还包括AC/DC转换器700。

AC/DC转换器700分别与市电和备用电池相连，用于将市电转换为备用电池充电的电压。

在本发明的一个实施例中，AC/DC转换器700将市电转换为备用电池的充电电压为备用电池充电，使得当市电断开第一电源模块500不能供电时，通过备用电池给电源母线供电400。

根据本发明实施例的服务器机柜，只采用一个AC/DC转换器将市电转换为备用电池的电压为备用电池充电，不但减少了建设成本，还降低了转换所造成的不必要的电能浪费。

图3为根据本发明一个实施例的第一电源模块的结构框图。图4为根据本发明一个实施例的第一电源模块的供电示意图。图7为根据本发明一个实施例的第一电源模块和第二电源模块结合的结构框图。

如图3所示，第一电源模块500包括AC/DC转换子模块510、第一开关520、第一通讯接口530和第一处理器540。

具体地，AC/DC转换子模块510与市电相连，用于将市电转换为直流电。第一开关520连接在AC/DC转换子模块510和电源母线400之间。第一通讯接口530用于与第二电源模块600进行通信。第一处理器540与第一通讯接口530和第一开关520相连，用于检测市电是否掉电，在市电掉电之后通过第一通讯接口530向第二电源模块600发送掉电消息并控制第一开关520断开。

如图3、图4所示，通过AC/DC转换子模块510将市电转换为直流电，并通过第一开关520向电源母线400供电，在此过程中只有第一电源模块500为电源母线400供电，而第二电源模块600处于断开状态。

如图3、图7所示，第一处理器540控制第一开关520的断开和闭合，并检测市电是否断开，以及通过第一通信接口530与第二电源模块600进行通信。当第一处理器540检测到与第一电源模块500相连的市电掉电时，第一处理器540控制第一开关520断开，并将该市电掉电的信息通过第一通讯接口530发送到第二电源模块600。如果与第一电源模块500相连的市电掉电后，第一处理器540检测到该市电恢复，则通过第一通讯接口530将市电恢复信息发送到第二电源模块600，同时闭合第一开关520。

图5为根据本发明一个实施例的第二电源模块的结构框图。图6为根据本发明一个实施例的第二电源模块的供电示意图。

如图5所示，第二电源模块600包括第二开关610、第二通讯接口620和第二处理器630。

具体地，第二开关610与备用电池和电源母线400相连，第二通讯接口620用于与第一电源模块500通信，第二处理器630与第二通讯接口620和第二开关610相连，用于控制第二开关610，且在接收到掉电消息之后控制第二开关610闭合，并与第一电源模块500进行相互通信。

如图5、图6和图7所示，当第二处理器630接收到第一处理器540通过第一通讯接口530发送的与第一电源模块500相连的市电掉电的信息时，将第二开关610闭合将备用电池与电源母线400连接，使得只有与第二电源模块600相连的备用电池为电源母线400供电，而第一电源模块500处于断开状态。在通过与第二电源模块600相连的备用电池为电源母线400供电的过程中，如果第二处理器630接收到第一处理器540通过第一通讯接口530发送的与第一电源模块500相连的市电恢复的信息，则断开第二开关610恢复第一供电模块500的供电。

图8为根据本发明一个实施例的第一电源模块和第二电源模块的供电切换示意图。如图8所示，在通过市电为电源母线400供电时，第一处理器540间断地检测市电是否掉电，如果没有掉电则继续由市电为电源母线400供电。当市电掉电时，第一处理器540通过第一通讯接口530和第二通讯接口620将市电掉电的信息发送至第二处理器630，并断开第一开关520。第二处理器630接收到市电掉电的信息后，闭合第二开关610由备用电池为电源母线400供电。在通过备用电池为电源母线400供电的过程中，第一处理器540不间断地检测市电是否恢复，如果没有恢复则继续由备用电池为电源母线400供电。如果市电恢复，则第一处理器540将市电恢复的信息通过第一通讯接口和第二通讯接口620发送至到第二处理器630，并闭合第一开关520，与此同时接收到市电恢复信息的第二处理器630断开第二开关610，由市电为电源母线400供电。

在本发明的一个实施例中，第一电源模块和第二电源模块之间的切换可以在5.72ms中完成完全满足一次掉电切换所需要的时间。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种服务器机柜，其特征在于，包括：

多个服务器；

第一电源插座和第二电源插座，所述第一电源插座与市电相连，所述第二电源插座与备用电池相连；

电源母线，所述电源母线与所述多个服务器相连；

为所述多个服务器供电的第一电源模块和第二电源模块，其中，所述第一电源模块和所述第二电源模块均与电源母线相连，且所述第一电源模块与所述第一电源插座相连，所述第一电源模块将市电电压转换为预设电压并提供至所述电源母线，所述第二电源模块与所述第二电源插座相连，所述第二电源模块将所述备用电池的电压转换为所述预设电压并提供至所述电源母线，

其中，所述第一电源模块和第二电源模块之间相互通信，当所述第一电源模块和第二电源模块中的一个故障掉电时，所述第一电源模块和第二电源模块中的另一个启动为所述电源母线供电。

2.如权利要求1所述的服务器机柜，其特征在于，还包括：

AC/DC转换器，所述AC/DC转换器分别与市电和所述备用电池相连，用于将所述市电转换为所述备用电池充电的电压。

3.如权利要求1所述的服务器机柜，其特征在于，所述第一电源模块包括：

AC/DC转换子模块，所述AC/DC转换子模块与市电相连，用于将市电转换为直流电；

第一开关，所述第一开关连接在所述AC/DC转换子模块和所述电源母线之间；

第一通讯接口，用于与所述第二电源模块进行通信；以及

第一处理器，所述第一处理器与所述第一通讯接口和所述第一开关相连，用于检测市电是否掉电，以及在所述市电掉电之后通过所述第一通讯接口向所述第二电源模块发送掉电消息并控制所述第一开关断开。

4.如权利要求3所述的服务器机柜，其特征在于，所述第二电源模块包括：

第二开关，所述第二开关与所述备用电池和所述电源母线相连；

第二通讯接口，用于与所述第一电源模块通信；以及

第二处理器，所述第二处理器与第二通讯接口和所述第二开关相连，用于控制所述第二开关，且在接收到所述掉电消息之后控制所述第二开关闭合。

5.如权利要求3或4所述的服务器机柜，其特征在于，所述第一处理器和所述第二处理器通过所述第一通讯接口和所述第二通讯接口进行数据交互。